欢迎光临广州品鑫机电科技有限公司!

新闻资讯
News

MOS管基础知识:极性判断、N/P沟道、4大作用

发布时间:2024-08-15作者:admin点击:1425

  一、MOS管

  在场效应管家族中可以分支成三类成员,第一类是比较常用的一类,它的大名叫“绝缘栅型场效应管”(MOSFET),它的小名叫“MOS”管,也就是题目所讲的MOS管;第二类学名叫“结型场效应管”(FET);第三类与前两个分支又有所不同,从“血缘”关系来说,这类应该属于“混血儿”,它是由MOS管和三极管组合而成的复合管,我们叫它绝缘栅双极性晶体管(IGBT),它有着自己的独特性格,这种管子非常重要,比如在变频器中是必须的一种功率控制器件,在家用电磁炉里也有,甚至在高铁的控制电路中都会用到的,遍布我们生边的各个电器中。

  看下面的图请回答:

  

1.png


  1、哪个是脚是S(源极)?

  2、哪个脚是D(漏极)?

  3、哪个脚是G(漏极)呢?

  4、是P沟道还是N沟道MOS?

  这些基础知识你还记得吗?那下面这张呢?

  

2.png


  二、MOS管极性的判断

  MOS管符号上的三个引脚的辨认要抓住关键地方

  

3.png


  G极,不用说比较好认。

  S极,不论是P沟道还是N沟道,两根线相交的就是;

  D极,不论是P沟道还是N沟道,单独引线的那是。

  三、N沟道还是P沟道?

  

4.png


  N沟道MOSFET:箭头指向G极的是N沟道。

  

5.png


  P沟道MOSFET:箭头背向G极的是P沟道。

  你答对了吗?

  四、MOS管作用

  寄生二极管

  一、寄生二极管的作用

  1、mos管本身自带有寄生二极管,作用是防止VDD过压的情况下,烧坏mos管,因为在过压对MOS管造成破坏之前,二极管先反向击穿,将大电流直接到地,从而避免MOS管被烧坏。

  2、防止管子的源极和漏极反接时烧坏MOS管,也可以在电路有反向感生电压时,为反向感生电压提供通路,避免反向感生电压击穿MOS管。

  二、寄生二极管的方向判断

  

6.png


  它的判断规则就是:N沟道,由S极指向D极;P沟道,由D极指向S极。

  再继续看下面两张图:想像DS边的三节断续线是连通的不论N沟道还是P沟道MOS管,中间衬底箭头方向和寄生二极管的箭头方向总是一致的:要么都由S指向D,要么都由D指向S。

  

7.png


  

8.png


  MOS管的最常见应用——开关

  一、开关作用

  1、如下图所示:当PQ27控制脚G为低电平时,PQ27截止,此时PQ26的控制脚G为高电平,PQ26导通。

  

9.png


  当PQ27控制脚G为高电平时,PQ27导通,此时PQ26的控制脚G为低电平,PQ26截止。

  

10.png


  以上MOS开关实现的是信号切换(高低电平切换)。更多电子资料关注@电路一点通

  2、MOS开关实现电压通断

  

11.png


  

12.png


  3、MOS管在电路中的一般连接方法

  NMOS管:D极接输入;S极接输出;

  PMOS管:S极接输入;D极接输出;

  

13.png


  如果反过来接会是什么情况呢?看下面的图:

  

14.png


  由于寄生二极管直接导通,因此S极电压可以无条件到D极,MOS管就失去了开关的作用。

  4、MOS管的开关条件

  控制极电平为“?V ”时MOS管导通(饱和导通)?控制极电平为“?V”时MOS管截止?这个问题涉及到MOS管原理,我们这里不谈,只记结果:

  不论N沟道还是P沟道MOS管,G极电压都是与S极做比较。

  N沟道:UG>US时导通。(简单认为)UG=US时截止。

  P沟道:UGS时导通。(简单认为)UG=US时截止。

  但UG比US大(或小)多少伏时MOS管才会饱和导通呢?UG比US大(或小)多少伏时MOS管才会饱和导通呢?这要看具体的MOS管,不同MOS管需要的压差不同。

  常见的信号切换用MOS管:UG比US大3V---5V即可,实际上只要导通即可,不必须饱和导通。电压通断用MOS管:UG比US应大于10V以上,而且开通时必须工作在饱和导通状态。

  常见的型号有AOL1448,AOL1428A,AON7406,AON7702,MDV1660,AON6428L,AON6718L,AO4496,AO4712,AO6402A,AO3404,SI3456DDV,MDS1660URH,MDS2662URH,RJK0392DPA,RJK03B9DP。

  5、下面给出几个示例:

  

15.png
16.png


  

17.png


  MOS管的作用——隔离

  一、MOS管的隔离作用

  如果我们想实现线路上电流的单向流通,比如只让电流由A——》B,阻止由B——》A请问可以怎么做?

  

18.png


  方法1:加入一个二级管

  

19.png


  方法2:加入MOS管

  

20.png


  此处MOS管实现的功能就是:隔离作用。 所以,所谓的MOS管的隔离作用,其实质也就是实现电路单向导通,它就相当于一个二级管。但在电路中我们常用隔离MOS,这是因为:使用二级管,导通时会有压降,会损失一些电压。而使用MOS管做隔离,在正向导通时,在控制极加合适的电压,可以让MOS管饱和导通,这样通过电流时几乎不产生压降。多电子资料关注@电路一点通

  看下面的示例:

  

21.png


  在我们每天都在使用的笔记本电脑主板上的隔离,其实质是将适配器电压(+19V)和电池电压(+12V左右)分隔开来。不让它们直接相通。但又能在拔除任意一种电源时,保证电脑都有持续的供电,实现电源无缝切换。

  

22.png


  为什么在不用适配器时,还要用Q1隔离12V呢?

  我找到的一种解释是:人们在使用笔记本电脑时,经常会同时插上适配器和电池。如果遇到电网停电,笔记本会自动切换到电池12V供电。这个时候适配器虽然不再供电,但仍相连在笔记本上。如果没有Q1隔离,12V电压会直接进入适配器内部的输出电路,有可能烧毁适配器。这一解释自己没有做过验证,大家可以讨论一下对与错。

  

23.png


  如果不用Q2隔离,同时插上适配器和电池会怎样?

  现象是:大电流。当然这只有在维修稳压电源上才可以看到:电流直接达到稳压电源的最大值6A以上,短路灯狂闪。电池充电不就是用较高的电压加到电池上来进行的吗?那么,你觉得,为什么会出现这样的现象呢?

  讨论:“不用Q2隔离,或者是Q2被击穿短路时大电流的原因”

  电池电压一般是在12V以下,我们就将其看作12V。19V电源呢,我们也可以当作一个大电池,那么一个19V的电池和一个12V的电池如下相连,导线中电流会是多少呢?

  

24.png


  经过两次等效,就相当于将一根导线两端接到7V电池的两端。导线的电阻极小,如果我们认为它是0.1欧姆。那么在导线中流过的电流会是多少:

  

25.png


  稳压电源的最大电流一般是6A左右,所以会出现大电流报警。而正常的电池充电电压是经过芯片精密控制的,一般只比电池实际电压高出一点点,以保证电流不会过大造成电池过分发热。当Q2隔离管击穿短路后,长时间的超负荷工作,极有可能损坏适配器。

  MOS管作用总结(结合寄生二极管)

  如果MOS管用作开关时,(不论N沟道还是P沟道),一定是寄生二极管的负极接输入边,正极接输出端或接地。否则就无法实现开关功能了。所以,N沟道一定是D极接输入,S极接输出或地P沟道则相反,一定是S极接输入,D极接输出。

  如果MOS管用作隔离时,(不论N沟道还是P沟道),寄生二极管的方向一定是和主板要实现的单向导通方向一致。笔记本主板上用PMOS做隔离管的最常见,但也有极少的主板用NMOS来实现。


地址:广州天河区创境汇盈科智谷24号楼301房

全国24小时服务热线18126855130

咨询热线:
18126855130
在线客服:

客服QQ:2885125697

官方微信站:
公司官网: https://www.pinxincnc.com